计算机组成原理:习题解答与解析
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更新于2024-07-31
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"该资源包含了计算机组成原理课程的课后习题解答,主要涉及数据在机器层次的表示,包括原码、补码和反码的转换,以及定点数和浮点数的表示范围等概念。解答来自徐本珊版的计算机组成原理教材。"
在计算机科学中,计算机组成原理是理解计算机硬件系统工作原理的基础。本资料重点讲解了数据的机器层次表示,主要关注8位字长的二进制数在计算机内部如何存储和表示。原码、补码和反码是二进制数表示正负数值的方式:
1. 原码:正数的原码与其真值相同,负数的最高位(符号位)为1,其余位与真值相反。
2. 补码:正数的补码与原码相同,负数的补码是在其原码的基础上各位加1。
3. 反码:正数的反码与原码相同,负数的反码是除了符号位之外,其他位取反。
在资料中,给出了几道具体的练习题解答,例如:
- 对于0和不同小数的原码、补码和反码的计算,展示了各种表示方法的转换过程。
- 原码到补码的转换,如[X1]原=0.10100,其补码仍然是0.10100,因为它是正数。
- 补码到真值的转换,如[X2]补=1.10111,对应真值为-X2=-0.01001,因为最高位为1表示负数。
此外,资料还讨论了定点数的表示范围,定点数分为整数和小数两种,根据是否使用补码,范围会有所不同:
- 无符号整数的范围是0到2^字长-1。
- 使用原码表示的定点小数范围是-(1-2^(-字长/2))到(1-2^(-字长/2)),因为正数最高位为0,负数最高位为1。
- 使用补码表示的定点小数范围是-1到(1-2^(-字长/2)),因为补码可以表示-1。
- 原码表示的定点整数范围是-(2^(字长-1)-1)到(2^(字长-1)-1),考虑到最高位为符号位。
- 补码表示的定点整数范围是-2^(字长-1)到(2^(字长-1)-1),同样考虑符号位。
最后,资料提及了浮点数的表示,浮点数由阶码和尾数组成,阶码通常采用移码表示,以2为底,尾数用于表示小数部分。16位的浮点数,6位阶码和10位尾数,会有一个特定的表示范围。
这些基础知识对于理解计算机内部的数值运算和数据表示至关重要,是学习计算机组成原理时必须掌握的内容。通过解决这类习题,可以帮助学生巩固理论知识并提高实际操作能力。
2024-04-30 上传
2023-06-22 上传
2023-11-17 上传
2024-10-26 上传
2023-06-28 上传
2023-05-16 上传
2024-06-20 上传
2023-12-13 上传
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